基于SolidWorks仿真的同步机偏心磁极压板车胎设计

0 引言

    增安型同步电动机广泛用于石油、化工、化肥、制冷等行业具有爆炸危险气体的场所，用来拖动往复式压缩机。增安型同步电动机磁极压板是极其重要的零部件，其制造质量的好坏直接影响转子磁极绝缘性能。而磁极压板腰部圆弧面加工精度直接影响到磁极铁芯与磁极线圈之间绝缘层的强度，进而影响到整个设备的安全。

    随着计算机技术及其应用软件的发展，仿真设计已经成为工业设计制造过程中的一个非常重要的辅助工具。借助于三维仿真设计软件的支持，可将其应用于增安型同步电动机偏心磁极压板工装夹具设计中，指导设计结构更加合理的偏心车胎。

1 磁极压板结构及工艺分析

    磁极压板外形结构见图1所示，材料为ZG270-500铸钢，结合零件的形体特征，确定该零件的工艺流程为：车底面→铣上平面→线切割→钻铰、镗孔→车端部圆弧及槽→车腰部圆弧。其中特别注意的是磁极压板腰部两侧R83.1 圆弧的圆心高出底面10mm，构成向内偏心结构。

图1 磁极压板外形结构

    该零件是小批量、重复生产形式，为保证产品质量，满足设计及工艺要求，需设计专用工装夹具进行加工，如底面车胎、端部圆弧车胎、腰部圆弧偏心车胎等工装。其中，腰部圆弧偏心车胎的设计成为满足加工要求、提高加工效率，保证磁极压板质量的关键。

2 车胎的设计

    2.1 设计思路

    根据磁极压板腰部为圆弧的结构特点，设计一能带动磁极压板绕腰部圆弧中心转动的车胎，在小型数控卧车上采用一卡一定的工艺进行腰部外圆圆弧加工。

    2.2 定位装置的设计

    根据磁极压板的结构特点及工艺流程，我们在设计时采用了“一面二孔”的定位结构，即使用磁极压板已加工底平面和端部两阻尼孔进行定位。首先考虑设置底胎（图3中项一），将磁极压板已加工下底面平放在底胎平面上，面面接触后可以限制X、Y、Z三个方向自由度；在底胎上设计与磁极压板端部阻尼孔配合的定位销（图3中项三），可以限制Y、Z方向自由度；定位销（图3中项三）与削边销（图3中项四）配合可以限制X方向自由度，从而实现了工件的六点定位（见图2）定了工件在工装内的装夹工位，确保了工件在加工时腰部圆弧位置尺寸的一致性。